原子吸收光谱分析仪器原理及组成（一）

    原子吸收光谱分析仪器有灵敏度高重复性和选择性好, 操作简便、快速, 结果准确、可靠, 检测时样品用量少(在几微升至几十微升之间) , 测量范围广(几乎能用来分析所有的金属元素和类金属元素元件)等优点。其可应用于冶金、化工、地质、农业及医药卫生等许多方面；在环境监测、食品卫生和生物机体内微量金属元素的测定以及医学和生物化学检验等应用也日益广泛。

   人体中含有许多对维持正常生理过程有重要意义的金属元素,如钾、钠、钙、镁、铁、铜、锌、锰、钼和钴等。人体的血液、汗液、尿液、头发及机体组织,由于受环境和饮食污染会引进体内铅、汞、镉和砷等有害元素。对这些金属元素的分析结果,可以反映机体内的生理过程及受环境污染而中毒的情况。原子吸收光谱分析仪器既可用于血液、尿液、粪便及生物组织中微量元素的分析,也可对内脏、毛发、骨骼等经一定处理后,进行分析测定。

1、原子吸收光谱分析方法的基本原理：在自然界中,一切物质的分子均由原子组成,而原子是由一个原子核和核外电子构成。原子核内有中子和质子,质子带正电,核外电子带负电；其电子的数目和构型决定了该元素的物理和化学性质。电子按一定的轨道绕核旋转；根据电子轨道离核的距离, 有不同的能量级, 可分为不同的壳层。每一壳层所允许的电子数是一定的。当原子处于正常状态时,每个电子趋向占有低能量的能级, 这时原子所处的状态叫基态。在热能、电能或光能的作用下, 原子中的电子吸收一定的能量,处于低能态的电子被激发跃迁到较高的能态,原子此时的状态叫激发态，子从基态向激发态跃迁的过程是吸能的过程。处于激发态的原子是不稳定的,每种物质的原子都具有特定的原子结构和外层电子排列,因此不同的原子被激发后,其电子具有不同的跃迁,能辐射出不同波长光,就是说,每种元素都有其特征的光谱线。由于谱线的强度与元素的含量成正比,以此可测定元素的含量,作定量分析。

   当某种元素被激发后, 核外电子从基态激发到最接近基态的最低激发态叫共振激发。当其又回到基态时发出的辐射光线即为共振线。而基态原子吸收共振线辐射也可以从基态上升至最低激发态, 由于各种元素的共振线不相同,并具有一定的特征性, 所以原子吸收仅能在同种元素的一定特征波长中观察到, 当光源发射的某一特征波长的光通过待测样品的原子蒸气时, 原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线, 使光源发出的入射光减弱, 可以将特征谱线因吸收而减弱的程度用吸光度A表示,A与被测样品中的待测元素含量成正比；即基态原子的浓度越大, 吸收的光量越多, 通过测定吸收的光量,就可以求出样品中待测的金属及类金属物质的含量,对于大多数金属元素而言,共振线是该元素所有谱线中最灵敏的谱线,这就是原子吸收光谱分析法的原理,也是该法之所以有较好的选择性,可以测定微量元素的根本原因。